低空经济专题之eVTOL研究：eVTOL商业进程提速，多元场景驱动开拓千亿市场

证券研究报告行业研究 eVTOL商业进程提速，多元场景驱动开拓千亿市场 低空经济专题之eVTOL研究 投资评级看好 分析师：吴起涤执业登记编号：A0190523020001wuqidiydcomcn研究助理：陈恒发执业登记编号：A0190123040006chenhengfaydcomcn 低空经济与沪深300指数走势对比 605040302010 0 1020 000300SH886067TI 资料来源：同花顺iFinD，源达信息证券研究所 投资要点 eVTOL即电动垂直起降飞行器，多项性能优势明显 电动垂直起降飞行器（eVTOL）区别于常规飞机的主要技术特点包括可以实现垂直起降、采用分布式电力推进以及运用全电混合动力技术。得益于电动机、电池和自动化技术的发展，与常规直升机相比，eVTOL更加低碳环保、噪声更低、自动化等级更高，并由此产生了运行成本低、安全性和可靠性高的优势。随着城市空中交通的兴起，引起了eVTOL的研制热潮。 顶层设计下适航审定加快，eVTOL商业化有望加速 2023年12月中央经济工作会议提出“打造生物制造、商业航天、低空经济等若干战略性新兴产业”。首次将“低空经济”列入战略性新兴产业，并且中央及各地方政府出台了一系列相应政策与之呼应。2024年12月25日，国家发改委牵头交通、民航、工信、公安等多部门，宣布低空经济司正式挂牌成立，这是我国低空经济发展的关键里程碑，对低空经济各领域发展意义深远。据不完全统计，超20多个省（自治区、直辖市）将“低空经济”有关内容写入当地的2024年政府工作报告。我们认为，政策支持法规逐步完善的情况下，eVTOL适航审定有望加速。2023年以来，峰飞航空、沃兰特航空、御风未来、小鹏汇天、时的科技等公司均已发布代表eVTOL产品，其中亿航智能于2023年10月获得型号合格证（TC），12月获得标准适航证（AC），2024年4月获得生产许可证（PC），这三证均为全球首张，意味着亿航智能的eVTOL产业进入量产阶段。 应用场景丰富，eVTOL市场空间广阔 eVTOL按种类和应用场景可以分为监察飞行器、载货飞行器、载人飞行器三大类，以及由此衍生出的各类支持性服务。不同用途飞行器在产品研发、制造、认证等环节具有完全不同的要求与标准。我们认为，从中期维度看：载人飞行器应用场景有旅游观光、城市客运UAM、区域客运RAM、紧急救援、消防救援等。载货飞行器需求仍以工业级无人机为主，考虑性价比，预计eVTOL应用场景有限。根据我们的测算，预计到2030年，中期维度看eVTOL市场规模为10791亿元，其中旅游观光、载人通航、消防救援、紧急救援市场分别为72070409562075亿元。 投资建议 建议关注：1）万丰奥威：通航飞机全球领先，eVTOL进展值得期待；2）卧龙电驱：国内电机龙头，积极推进eVTOL产品研发；3）英博尔：深耕新能源汽车动力系统领域，起步于与亿航智能合作；4）宗申动力：国内中小型动力领航者，民营航发创新型企业；5）宁德时代：全球电池企业龙头，凝聚态电池有望打造航空级产品标杆。 风险提示 eVTOL技术进展和成本下降不及预期的风险、低空管制配套政策和能力不及预期的风险、适航认证进展不及预期的风险。 请阅读最后评级说明和重要声明 目录 一、eVTOL：低空发展核心载体，商业化有望加速3 1eVTOL即电动垂直起降飞行器，多项性能优势明显3 2eVTOL机型丰富，复合翼和倾转旋翼构型为发展主线4 3eVTOL整机包含六大子系统，电池及动力系统成本占比高6 4顶层设计下适航审定加快，eVTOL商业化有望加速7 二、应用场景丰富，eVTOL市场空间广阔10 1eVTOL应用场景丰富，载人场景覆盖多领域10 2eVTOL市场空间广阔，中期有望实现千亿规模11 三、投资建议14 四、风险提示15 图表目录 图1：不同里程下，eVTOL与火车、汽车和飞机耗时对比3 图2：eVTOL在综合用时、碳排放、私密性、舒适性等方面具有较为明显的优势4 图3：eVTOL运营成本有望将至直升机的154 图4：eVTOL主要构型分类5 图5：eVTOL产业链梳理7 图6：eVTOL成本构成7 图7：地方政府高度重视低空经济产业发展8 图8：全球eVTOL商业化时间表与主要玩家9 图9：eVTOL应用场景10 图10：eVTOL主要客群与应用场景11 表1：eVTOL主要构型优缺点5 表2：国内eVTOL厂商产品进展9 表3：eVTOL市场空间测算11 表4：相关公司万得一致盈利预测14 2 一、eVTOL：低空发展核心载体，商业化有望加速 1eVTOL即电动垂直起降飞行器，多项性能优势明显 eVTOL即电动垂直起降飞行器，是低空领域的新型飞行器，潜在市场潜力大。电动垂直起降飞行器（ElectricVerticalTakeoffandLanding，eVTOL）区别于常规飞机的主要技术特点包括可以实现垂直起降、采用分布式电力推进以及运用全电混合动力技术。得益于电动机、电池和自动化技术的发展，与常规直升机相比，eVTOL更加低碳环保、噪声更低、自动化等级更高，并由此产生了运行成本低、安全性和可靠性高的优势。随着城市空中交通 （UrbanAirMobility，UAM）的兴起，引起了eVTOL的研制热潮。 安全可靠 eVTOL用电池代替燃油箱、用电机代替发动机、用旋翼取代螺旋桨，采用分布式动力系统、自动避障、自主驾驶、敏捷机动以及冗余配置、应急恢复等技术，或配备整机降落伞，大幅提升了飞行安全性。同时，电气化的eVTOL简化了传统动力及传动复杂的机械结构，突破了传统构型的限制，运行过程更加可靠。 绿色环保 eVTOL绿色环保性能主要体现为采用新能源应用的DEP系统与降噪技术。eVTOL可以减少城市内的交通拥堵以及对化石燃料的依赖，符合碳中和、碳达峰的航空交通未来趋势。同时，eVTOL噪音小的优点将使其尽可能地飞到社区中心，延长eVTOL在城市内的运行时间。 提效省时 与汽车火车相比，eVTOL出行效率更高，保时捷管理咨询测算路程在50400km之间时 eVTOL耗时将显著缩短。 图1：不同里程下，eVTOL与火车、汽车和飞机耗时对比 资料来源：保时捷管理咨询，源达信息证券研究所 根据保时捷管理咨询数据，以上海苏州约8090km的中短途出行为例，与汽车、高铁等相比，eVTOL高效便捷；与直升机相比，eVTOL具有明显的成本和环保优势。 图2：eVTOL在综合用时、碳排放、私密性、舒适性等方面具有较为明显的优势 资料来源：保时捷管理咨询，源达信息证券研究所 运营经济 与直升机相比，电动化使得eVTOL的整机、运维成本大幅降低，叠加更低的人工自动驾驶、场地成本，麦肯锡预测eVTOL规模化运营后成本将降至0525美元座英里，约为直升机成本的15。 图3：eVTOL运营成本有望将至直升机的15 资料来源：麦肯锡咨询，源达信息证券研究所 2eVTOL机型丰富，复合翼和倾转旋翼构型为发展主线 eVTOL的技术路线可分为多旋翼型、升力与巡航复合型、倾转旋翼机翼型和倾转涵道型四大类。eVTOL的整体设计构型、机体气动性、轻量化设计等维度的差异导致了不同产品的最大航程、巡航速度、飞行高度、乘客数量与最大载荷等核心性能参数存在差别，进而带来不同eVTOL产品在运行模式、服务范围、应用场景等维度的差异。基于推进动力方式，目前在研的eVTOL项目可分为多旋翼型、升力与巡航复合型、倾转旋翼机翼型和倾转涵道型四大类。其中后两类因飞行器可通过改变螺旋桨机翼涵道方向实现飞行器的起降和巡航，又称为矢量推进型。 图4：eVTOL主要构型分类 资料来源：保时捷管理咨询，源达信息证券研究所 复合翼和倾转旋翼构型为发展主线，寻求新构型技术突破。目前eVTOL尚处于研发阶段，并不存在占全面优势的技术构型。具体技术方案选择应考虑应用场景。具体技术方案选择应考虑应用场景。从性能上看：多旋翼型不适用于长航程、航时的任务，飞行速度较慢、阻力较大，通常载重也较小（一般在600kg左右，仅有12座）。而大载重、长航程任务，复合翼及倾转旋翼在速度、航程等方面具有明显优势（一般可以做到2000kg，容纳45座）。从设计难度上看：倾转涵道倾转旋翼复合翼多旋翼。目前推出申请适航的案例较多使用倾转旋翼构型和复合翼构型，较容易实现商业化。 表1：eVTOL主要构型优缺点 构型多旋翼复合翼倾转旋翼倾转涵道 旋翼系统功能 垂直起降和巡航阶段均依靠旋翼提供升力。 使用独立螺旋桨分别实现垂直起降和巡航。 通过改变推力方向实现垂直起降和巡航。 通过改变推力方向实现垂直起降和巡航。 1多旋翼构型具备垂直 起降能力，能够在狭小的 优点空间内起降，不受跑道限 制； 2多旋翼构型具有较高的操纵性和机动性，可以 1该构型具有高速和长1倾转旋翼构型可以在1该构型具有高速和长 航程的能力，可以实现更垂直起降和水平飞行之航程的能力，可以实现远距离的出行和高速巡间转换，具备较高的速更远距离的出行和高速航；度和航程；巡航； 2飞行控制系统简单，产2倾转旋翼构型既可以2相较于其他构型，该 品研发技术门槛较低，研在城市中进行垂直起构型具有噪音低、私密 在城市中灵活飞行；发速度更快，生产与维护降，又可以在长距离飞性高、地面损失控制好 3由于多旋翼具有多个成本和难度更低。行时以高速巡航，适应的优点； 旋翼，其自稳性相对较不同的出行需求。3相较于螺旋桨驱动的 高，可以实现稳定的飞构型，该构型气动效率 行；更高，增程潜力更大； 4机械结构相对简单，飞4涵道构型使得噪音传 行器安全冗余度较好，技播具有指向性，通过在 术实现难度较低。涵道内壁布置声衬降低 噪音。 1多旋翼构型由于需要维持多个旋翼的运转，能耗相对较高，限制了航程和续航能力； 2由于空气动力学特性 的限制，多旋翼构型的速度相对较低，无法实现高 缺点 速飞行； 3因开放性的螺旋桨设计，飞行器在空中飞行时给地面带来的噪音较大，一旦出现事故，对地面人员造成的伤害烈度较高，且尚无突破性解决方案。 1垂直升力系统在平飞巡航阶段是“死重”，且产生额外阻力，限制了整机有效载荷； 2推进系统动力低（死重限制的前提下）导致巡航构型的爬升率和速度较低。 1倾转机械设计和飞控系统复杂，开发风险和试飞难度大，研制风险和成本较高，需较长的开发周期和适航认证过程； 2倾转旋翼构型通常对载荷和乘员数量有一定限制，无法满足大规模运输需求。 1矢量推进的机械结构与飞行控制系统复杂度较高，产品开发与测试周期较长，投资较大。 代表机 型 EH216SVoloCity 峰飞盛世龙V2000CG沃飞AE200Joby4S LiliumJetWing 资料来源：保时捷管理咨询，源达信息证券研究所 3eVTOL整机包含六大子系统，电池及动力系统成本占比高 eVTOL的核心子系统主要包括机体、综合航电系统、飞控系统、能源系统、动力系统以及电气系统六大类。典型的eVTOL产品含有上百套设备十多个子系统设备间的机械、电气、通讯接口繁杂对下游主机厂系统集成和整机研发提出了很高要求。核心子系统主要包括机体、综合航电系统、飞控系统、能源系统、动力系统以及电气系统六大类。从目前eVTOL供应链发展趋势判断，雷达与机载系统作为eVTOL的“大脑”和“眼睛”因其技术壁垒和适航认证门槛较高，在未来相当长时间内仍需依赖传统航空航天供应商提供软硬件解决方案。 图5：eVTOL产业链梳理 资料来源：源达信息证券研究所 eVTOL电池及动力系统成本占比达到50左右。eVTOL是典型的技术密集型产品，技术系统包含动力系统、能源系统、飞控系统、航空电子、整机结构等。据Lilium，eVTOL动力系统、结构和内部件、航电与飞控、能源系统、装配成本占比分别为40、25、20、10、5。 图6：eVTOL成本构成 5 10 40 20 25 动力系统结构与内部件航电与飞控能源系统装配